LOKAL KVÆLSTOFDEPOSITION OG KVÆLSTOFINDHOLD I LAV DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER. Faglig rapport fra DMU nr. 732 AARHUS UNIVERSITET

Transkript

1 LOKAL KVÆLSTOFDEPOSITION OG KVÆLSTOFINDHOLD I LAV Faglig rapport fra DMU nr. 732 AU 2009 DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER AARHUS UNIVERSITET

2 [Tom side]

3 LOKAL KVÆLSTOFDEPOSITION OG KVÆLSTOFINDHOLD I LAV Faglig rapport fra DMU nr Helle Vibeke Andersen 1) Knud Erik Nielsen 1) Hans Jørgen Degn 2) Camilla Geels 1) Per Løfstrøm 1) Christian Damgaard 1) Jesper H. Christensen 1) 1) Danmarks Miljøundersøgelser 2) Ringkøbing Amt DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER AU AARHUS UNIVERSITET

4 [Tom side]

5 'DWDEODG Serietitel og nummer: Faglig rapport fra DMU nr. 732 Titel: Lokal kvælstofdeposition og kvælstofindhold i lav Forfatter(e): Institution(er), afdeling(er): Udgiver: URL: Helle Vibeke Andersen 1, Knud Erik Nielsen 2, Hans Jørgen Degn 3, Camilla Geels 1, Per Løfstrøm 1, Christian Damgaard 2 og Jesper H. Christensen 1 1 $IGHOLQJIRU$WPRVI ULVN0LOM '08 $IGHOLQJIRU7HUUHVWULVN NRORJL'08 5LQJN ELQJ$PW Danmarks Miljøundersøgelser Aarhus Universitet Udgivelsesår: Juli måned 2009 Faglig kommentering: Finansiel støtte: Bedes citeret: Thomas Ellermann NOVANA tværgående midler Andersen, H.V., Nielsen, K.E., Degn, H.J., Geels, C., Løfstrøm, P., Damgaard, C. & Christensen, J.H. 2009: Lokal kvælstofdeposition og kvælstofindhold i lav. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. 46S. Faglig rapport fra DMU nr Gengivelse tilladt med tydelig kildeangivelse Sammenfatning: Emneord: Layout: I en étårig periode er den geografiske og sæsonmæssige variation i kvælstofindhold i rensdyrlav (&ODGRQLDSRUWHQWRVD) samt ammoniakindholdet i luften undersøgt på to indlandsheder og en klithede beliggende med en indbyrdes afstand på ca. 50 km. Lokalvariationen indenfor to af naturområderne er undersøgt ved at måle med få kilometers afstand. Analysen af kvælstofindholdet i lav tyder ikke på markant sæsonvariation, hvorimod der var en variation på lokalskala. Lokaliteterne er intensive terrestriske NOVANA lokaliteter og de indsamlede data stemmer godt overens med målingerne foretaget i forbindelse med overvågningsprogrammet. Kvælstofindholdet i lav viser en god korrelation til ammoniakkoncentrationen på lokaliteterne, både på årsbasis og i sæsonen april til november. Kvælstofindholdet i lav synes derfor at være en egnet indikator for lokale forskelle i belastningen af ammoniak. Den ensartede baggrundsbelastning på de undersøgte lokaliteter gør det vanskeligt at skelne, hvorvidt andre kvælstofbelastninger end ammoniak afspejles i kvælstofindholdet i laverne. Der er gennemført en vegetationsanalyse og som direkte indikator for den atmosfæriske kvælstofbelastning er det konkluderet, at denne indikator ikke er velvalgt, da artssammensætningen afhænger af mange andre forhold end kvælstofdepositionen. Kvælstof, rensdyrlav, deposition, ammoniak, &ODGRQLDSRUWHQWRVD, vegetationsanalyse Majbritt Ulrich ISBN: ISSN (elektronisk): Sideantal: 46 Internetversion: Rapporten er tilgængelig i elektronisk format (pdf) på DMU's hjemmeside

6 ,QGKROG )RURUG 6DPPHQIDWQLQJ 6XPPDU\,QGOHGQLQJ 1.1 Baggrund Laver 11 0HWRGHURJORNDOLWHWHU 2.1 Lokalitetsbeskrivelse Atmosfæriske ammoniakmålinger Kvælstof i lav 18 5HVXOWDWHU 3.1 Ammoniakmålinger og depositioner Kvælstofindhold i lav Resultater af vegetationsanalysen Kvælstofindhold i lav i forhold til ammoniakkoncentrationer og depositioner 27 'LVNXVVLRQ 4.1 Ammoniakmålinger Kvælstofindhold i lav Indikator for atmosfærisk N-belastning 32 RQNOXVLRQHU 5.1 Ammoniakmålinger Prøveindsamlingsstrategi for lav (tid/sted) Indikatorer for N-belastning (Kvælstofindhold i lav, vegetationsanalyse) 35 5HIHUHQFHU %LODJ'HPnOWHDPPRQLDNNRQFHQWUDWLRQHUSnGHIHPORNDOLWHWHU %LODJ7RWDONY OVWRILQGKROGLODY %LODJ6WDWLVWLVNDQDO\VHDI1LODYRJDPPRQLDNNRQFHQWUDWLRQHU %LODJ3LQSRLQWDQDO\VH %LODJ0nOWHRJPRGHOOHUHGHDPPRQLDNNRQFHQWUDWLRQHU 'DQPDUNV0LOM XQGHUV JHOVHU )DJOLJHUDSSRUWHUIUD'08

7

8 )RURUG Nærværende rapportering omhandler et projekt, der sammenkobler delprogrammet for Baggrundsovervågning af luftkvalitet og atmosfærisk deposition og Arter og terrestriske naturtyper under det nationale overvågningsprogram NOVANA. Formålet har været at finde en forholdsvis simpel biologisk indikator for kvælstofbelastningen, der kan anvendes i moniteringssammenhæng. Projektet er finansieret af den tværgående pulje under NOVANA. 5

9 6DPPHQIDWQLQJ I perioden april til april 2007 er den geografiske og sæsonmæssige variation i kvælstofindhold i hede-rensdyrlav (&ODGRQLD SRUWHQWRVD) undersøgt på to indlandsheder og en klithede, beliggende i det tidligere Ringkøbing Amt. Hederne ligger med en indbyrdes afstand på ca. 50 km. På den ene indlandshede samt på klitheden er lokalvariationen indenfor selve naturområdet undersøgt ved at måle på to lokaliteter med få km afstand. Sideløbende er der lavet koncentrationsmålinger af luftens ammoniak på de i alt fem lokaliteter. Analysen af kvælstofindholdet i lav tyder ikke på markant sæsonvariation, hvorimod der var en koncentrationsvariation på lokalskala, også indenfor få kilometer. Lokaliteterne er en del af NOVANAs terrestriske intensive overvågningslokaliteter og de indsamlede data stemmer godt overens med målingerne foretaget i forbindelse med overvågningsprogrammet. Kvælstofindholdet i lav viser en god korrelation til årsmiddelværdien af ammoniakkoncentrationen på lokaliteterne. Den øvrige kvælstofbelastning er opgjort v.h.a. modelberegninger. På grund af den ensartede baggrundsbelastning lokaliteterne imellem tyder undersøgelsen på, at variationerne afspejler forskelle i ammoniakbelastning. Kvælstofindholdet i lav synes derfor at være en egnet indikator for lokale forskelle i belastningen af ammoniak. Den ensartede baggrundsbelastning gør det vanskeligt at skelne, hvorvidt andre kvælstofbelastninger end ammoniak afspejles i kvælstofindholdet i laverne. Der er gennemført en vegetationsanalyse og som direkte indikator for den atmosfæriske kvælstofbelastning er det konkluderet, at denne indikator ikke er velvalgt, da artssammensætningen afhænger af mange andre forhold end kvælstofdepositionen. 6

10 6XPPDU\ For a one year period, lasting from April to April 2007, the geographical and seasonal variation in nitrogen content in lichen (&ODGRQLD SRUWHQWRVD) and ammonia concentrations in air were measured at several locations. The region covered a triangle with approximately 50 km between the locations, two inland heaths and one dune heath. At one of the heaths and on the dune heath samples were taken to investigate the local variation within at distance of a few kilometers. The seasonal variation in the nitrogen content of the lichen was small and a local variation was detectable, even at the few kilometer scale. Nitrogen content in the lichen is a parameter monitored in the surveillance program and these data compared well to the data obtained in this investigation. The seasonal variation of the concentration of ammonia in air is very similar at the different locations, though with a clear difference in absolute values. The nitrogen content in the lichen shows a good correlation to the yearly mean value of the measured ammonia concentration in air at the different locations. The total nitrogen deposition was calculated by use of models and apart from ammonia these results show very similar deposition loads at the investigated locations. Considering uncertainties in modeling, only the modeled deposition of ammonia has a good correlation to the nitrogen content in the lichens. At locations with similar background deposition of nitrogen compounds the nitrogen content in the lichen (&ODGRQLD SRU WHQWRVD) seems to be a good indicator to detect local differences in ammonia concentrations and ammonia depositions. It is not unambiguous whether the nitrogen content of the lichens also relates to the nitrogen deposition as a hole. Vegetation analysis has been performed and showed relatively high cover of grass species at the inland heaths. The vegetation analysis is not regarded as a suitable indicator for nitrogen deposition, since other factors have an influence on the diversity of species. 7

11 ,QGOHGQLQJ I Habitatdirektivet er målsætningen at opnå gunstig bevaringsstatus for naturtyper og arter såvel nationalt som på de enkelte lokaliteter. På baggrund af et sæt af indikatorer for hver naturtype og art defineres gunstig bevaringsstatus, hvor der tages højde for de vigtigste påvirkningsfaktorer og dermed de parametre, der skal overvåges. Det terrestriske måleprogram under det nationale overvågningsprogram NOVANA omfatter både intensive og ekstensive stationer. Formålet med de intensive stationer er at beskrive udviklingstendenser og sammenhænge mellem påvirkninger, tilstand og udvikling. Den ekstensive overvågning skal give et repræsentativt billede af tilstand og udvikling i naturtyperne på nationalt niveau. Begge stationstyper omfatter nogenlunde de samme måleparametre, der som udgangspunkt måles årligt på de intensive stationer og hvert sjette år på de ekstensive stationer. De intensive stationer placeres udelukkende i Habitatområderne, mens en begrænset del af de ekstensive stationer kan placeres udenfor. Den atmosfæriske kvælstofbelastning er en vigtig påvirkningsfaktor på mange terrestriske habitater og kvantificering af kvælstofbelastningen er en vigtig del af vurderingen af naturområdernes tilstand og udvikling. Det er af stor interesse at få optimeret anvendelsen af kvælstofindholdet i planter som biologisk monitering for kvælstofbelastningen, idet denne parameter på relativ simpel vis kan analyseres og anvendes på et stort antal lokaliteter. Kvælstofdepositionen udgøres af en nogenlunde ligelig fordeling af reduceret og oxideret kvælstof (Ellermann et al., 2007). Depositionen består dels af en våddeposition, hvor forskellige stoffer tilføres overfladen med nedbør, dels af tørdepositionen, der består af afsætning af gasser og partikler, hvilket foregår hele tiden. Ses på den geografiske variation i kvælstofdepositionen er bl.a. nedbørsmængden med til at skabe en gradient over landet, men meget lokalt kan bidraget fra tørdepositionen af ammoniak skabe store variationer i totaldepositionen. Det reducerede kvælstof stammer næsten udelukkende fra landbrugssektoren og et naturområdes kvælstofbelastning vil i visse regioner af Danmark være stærkt påvirket af tørdepositionsbidraget fra ammoniak fra regionens landbrugsaktiviteter. Det er vanskeligt at kvantificere tørdepositionen af ammoniak og oftest beregnes bidraget ud fra modeller. I NOVANA anvendes et modelsystem DAMOS, hvor regionalskalamodellen DEHM kobles til en nyudviklet lokalskala model OML-DEP til beregning af ammoniakdepositionen til en række udvalgte naturområder. DEHM anvendes til bestemmelse af belastningen fra andre kvælstofforbindelser samt input til OML-DEP modellen. DAMOS modellens formåen m.h.t. forudsigelse af ammoniakkoncentrationen er et vigtigt led i vurderingen af modellens resultater. Nærværende projekt har til formål at danne baggrund for udvælgelse af egnede plantearter og prøvetagningstidspunkt såvel som repræsentativitet m.h.t. biologisk monitering af kvælstofindhold i løv. Yderligere undersøges om vegetationsanalyse er egnet som indikator for atmosfærisk kvælstofbelastning. Som led i vurdering af kvælstofbelastningen er luftens indhold af ammoniak målt. Det er valgt at måle ammoniakkoncen- 8

12 trationen, da denne parameter må formodes at have den dominerende lokale variation i forhold til andre kvælstofforbindelser i det udvalgte område. Projektet har også til formål at anvende koncentrationsmålingerne af ammoniak til validering af modelberegninger på lokalskalaniveau. Dette er rapporteret i en særskilt rapport. Undersøgelsen tager udgangspunkt i en række intensive overvågningsstationer beliggende i det tidligere Ringkøbing Amt. I perioden april til april 2007 er den lokale geografiske og sæsonmæssige variation af kvælstofindholdet blevet undersøgt i hede-rensdyrlav (&ODGRQLDSRUWHQ WRVD) på to indlandsheder og en klithede. På den ene hede og på klitheden er lokalvariationen belyst ved at måle to steder med få kilometers mellemrum. Sideløbende er der lavet koncentrationsmålinger af luftens ammoniak på de i alt fem lokaliteter. %DJJUXQG Kvælstofindholdet i løvet på mos, lav og årsskud hos dværgbuske er veldokumenteret som indikator for kvælstofbelastningen (Söchting and Johnsen 1990, Pitcairn et al. 1998, Bragazza et al. 2004) og disse plantearter er derfor anvendt som bioindikatorer på de naturtyper (f.eks. klithede, hede og moser), hvor de forekommer. Løvkemiske analyser af laver er publiceret i et utal af artikler og opsummeret af Søchting (1995). Løvkemiske kvælstofanalyser fortæller først og fremmest noget om næringsstatus og dermed også om den relative belastning på lokaliteten.. Det er blevet demonstreret, at en del lavarter er meget effektive absorbanter af kvælstofforbindelser (Søchting, 1995) og Søchting introducerede en metode, hvor laver anvendes som monitorer for kvælstofdepositionen. Undersøgelser af transplantation af laver og tørvemosser mellem forskellige områder har vist, at absorptionen er en meget hurtig proces og at indholdet af kvælstof i thallus reflekterer den umiddelbare deposition (Bragazza et al., 2004). Kvælstofindholdet i mos har ligeledes vist sig at afspejle det atmosfæriske optag af kvælstofforbindelser (Pitcairn et al., ). Undersøgelser af år gamle 5DFRPLWULXP-mosser på en række engelske og skotske heder har vist en øgning af kvælstofindholdet på op mod 60%. Over samme periode har overvågning af disse hedetyper vist en voldsom tilbagegang af disse mosser og en tilsvarende fremgang for græsser (Pearce et al., 2003). I habitatområderne er det sjældent, at kvælstofindholdet i mos er højere end 2%, hvorimod indholdet i det åbne landbrugsland må forventes at være noget højere. På grund af en større udbredelse er mos formentlig en bedre indikator for kvælstofbelastning end lav, da tilstedeværelsen af lav er begrænset til relativt få naturtyper og er mere sjælden i de centrale dele af landet (Degn og Søchting, 2008). Hollandske undersøgelser viser, at der optræder skader på lav ved et kvælstofindhold over 1,3% (Magnusson, 1983). Tolerancegrænsen for kvælstofindholdet i mos er noget bredere og kan dække de fleste depositionsniveauer som realistisk kan forekomme. Der findes kun sparsomme oplysninger i litteraturen, hvor der er anvendt andre plantegrupper som urter og græsser. Karakteristisk for disse grupper er en meget høj sæsonvariation, hvilket ikke er hensigtsmæssigt i en overvågning som den danske NOVANA-overvågning, hvor der kun foretages én dataindsamling om året og hvor prøvetagningen af ressour- 9

13 cemæssige begrænsninger må udstrækkes over hele sommerhalvåret. I et specialeprojekt har Vilsholm () målt luftens ammoniakkoncentrationer og totalt kvælstofindhold samt isotopen N-15 i forskellige planter samt jord langs transekter fra to svinebedrifter i Jylland. En af konklusionerne var, at forskellige plantearter reagerer forskelligt på kvælstofbelastningen og mos, lav og Sandstar (&DUH[DUHQDULD) var de bedste indikatorarter i forhold til merbelastningen med ammoniak. Vilsholm () fandt faldende gradienter af h.h.v. målte ammoniakkoncentrationer og kvælstofindhold i rensdyrlav langs et transekt væk fra en svineproduktion tæt ved kysten i Vestjylland. På årsbasis var der høj korrelation mellem ammoniakgradienten og gradienten i kvælstofindhold i rensdyrlav. Et tilsvarende transekt få kilometer nord for lokaliteten og uden lokale husdyrbrug, viste ingen gradienter og her blev målt en årsmiddelværdi på 0,6 ug NH 3-N m -3 i perioden juni 2004-juni Da begge lokaliteter må forventes at have modtaget samme baggrundsdeposition, syntes rensdyrlaven at respondere specifikt på den forhøjede ammoniakkoncentration og -deposition. På Hjelm hede i Jylland undersøgte Nielsen () i sit speciale responsen på hedelyng (&DOOXQDYXOJDULV) og revling ((PSHWUXPQLJUXP), der fik tilført ekstra kvælstof gennem vanding svarende til en merdeposition på 37 kg N ha -1 år -1. Undersøgelsen viste bl.a., at planterne var i stand til at udnytte det ekstra bidrag af kvælstof. Ekstratilførslen resulterede således i, at biomassen steg, mens der ikke var forskel på totalkvælstof i berigede og kontrol planter. Det var således ikke muligt at se den større depositionsbelastning på planteanalyserne af kvælstof, fordi planterne havde fortyndet optaget gennem øget vækst. Lignende resultater blev i et gødningseksperiment opnået af Uren et al. (1997) som gør opmærksom på, at et øget indhold af kvælstof i årsskudene formentlig opstår som resultat af en langvarig påvirkning. En positiv sammenhæng mellem kvælstofindholdet i lyng og depositionen er fundet af Pitcairn et al. (1995). Ud fra ovennævnte blev det vurderet, at lav er en mere følsom indikator for kvælstofpåvirkning end mos. Endvidere er lavernes hyppighed den mest iøjnefaldende indikator på, at vegetationens sammensætning er ændret drastisk på hederne. På tre af de valgte lokaliteter er der en meget stor dækning med lav som ligeledes forekom i fritliggende puder. Dette var ikke tilfældet med mos som stort set kun forekom som et nederste vegetationslag, d.v.s. under løvtaget fra de øvre vegetationslag. Der er foretaget indsamlinger af lavprøver gennem en hel sæson og dermed har det været muligt at belyse de usikkerheder, som relaterer sig til en eventuel sæsonvariation i forhold til den årlige indsamling, der foregår i den terrestriske overvågning. 10

14 /DYHU Nedenstående er angivet forskellige argumenter for, at lav er valgt som indikator for kvælstofbelastning i denne undersøgelse. )RUHNRPVWLKLVWRULVNSHUVSHNWLY Ændringer i lavernes hyppighed er den mest iøjnefaldende indikator på, at vegetationens sammensætning er ændret drastisk på hederne. Laverne (især Cladonia-arterne) var tidligere et meget mere iøjnefaldende element i indlandshedernes vegetation. Enkelte citater kan belyse dette: I en undersøgelse af Borris Hede fra 1906 skriver Galløe & Jessen (1906) således: µ DUDNWHUSODQWHUQHHU/\QJRJ5HQVG\UODY&ODGRQLDUDQJLIHULQDGHU JLYHU+HGHQHQPHOHUHWU GEUXQ)DUYHWRQHµµ/\QJRJ5HQVG\UODYGRPL QHUHUDOWRJSU JHUDOOH+HGHODQGVNDEHUSDDW U%XQGµEn af Danmarks mest kendte botanikere, C. Raunkiær, er født på en vestjysk hedegård mellem Varde og Skjern i I sine efterladte erindringer (Skodshøj 1964) om drengeårene der beskrives gårdens hede således: µ3ddghqk MHW UUH+HGH EHVWRG 3ODQWHY NVWHQ LV UDI ODYW/\QJ PHG W W5HQVG\UODY L%XQGHQKLVW RJ KHU VWRUH HOOHU PLQGUH JUDDKYLGH 3OHWWHU DOHQH DI 5HQVG\UODYµ Raunkiær har ikke på videnskabeligt grundlag beskæftiget sig meget med hederne. En beskrivelse af et noget større hedeområde, nemlig på Ådum-Varde bakkeø, giver dog samme billede (Raunkiær 1909): µ+hgho\qjhqkhuvnhudohqh LGHW PLQGVWH VHW SDD $IVWDQG 0RVVHUQH DIWDJHU RJ NXQ 5HQVG\UODY GRPLQHUHU PHOOHP/\QJWXHUQHµDenne beskrivelse findes i en afhandling, som argumenterer for at udtrykke hyppighed ved hjælp af tal, og ikke som tidligere ved subjektive skøn. Afhandlingen afsluttes med nogle lyriske bemærkninger om, at Tal er Videnskabens Versefødder, o.s.v. Desværre medtog han ikke lav i sine analyser, så et præcist mål for forholdet mellem lyng og lav giver han ikke. De tre ovenstående citater beskriver ganske godt forholdene på indlandshederne for omkring 100 år siden og op til omkring midten af det 20. århundrede. Mange andre brikker i puslespillet understøtter det overordnede udsagn: Tidligere var der meget mere lav på hederne. Tilstanden har ændret sig. Hvor lyngvegetationen forynges gennem naturpleje bliver de nye lyngbuske hurtigt så høje og sammenhængende, at de langsomt voksende laver slet ikke kan følge med, og derfor skygges væk. Hvor heden ikke plejes, dør lyngen af alderdom, og dens plads overtages af revling, græsserne bølget bunke og Blåtop, og til sidst trævækst. Her kan laverne heller ikke klare sig i konkurrencen. Dette udtrykkes mere præcist gennem NOVANA-overvågningens resultater (Bruus et al. 2007). For indlandslokaliteterne Ovstrup Hede og Lønborg Hede (to stationer), som er indgået i denne undersøgelse, er pinpoint værdierne for lav henholdsvis 1, 2 og 3. Disse små tal kan illustreres på følgende måde: De er fremkommet ved at man 6 gange har placeret sin analyseramme på 0,5x0,5 m og hver gang har stukket pinden ned i vegetationen 16 gange fordelt over hele rammen. Herved har man kun ramt en lav 1, 2 eller 3 gange. 11

15 /DYHURSWDJHUNXQQ ULQJIUDOXIWHQ Laverne har ikke nogen form for rødder. Nogle har rhizoider, men som det danske navn hæftetråde viser, er deres funktion kun at fastholde laven, ikke at opsuge hverken næringsstoffer eller vand. Laverne har nemlig heller ikke nogen form for ledningsvæv eller kar, som i givet fald kunne være transportveje rundt i organismen. Uafhængigheden af at kunne udnytte stoffer i substratet gør, at laverne kan gro på sterile underlag som sand, bark og endda sten og nøgne klipper. I relation til den nærværende undersøgelse betyder det, at man ved analyse af lavernes sammensætning helt undgår den fejlkilde, der kunne have ligget i, at laverne optog forskellige mængder af stoffer fra jordbunden, afhængigt af jordbundens indhold af næringsstoffer. De optager simpelthen ingenting fra substratet. /DYHUHUI OVRPPHRYHUIRUNY OVWRIGHSRVLWLRQ En svensk undersøgelse (Hallingbäck 1991) har vist, at nedfald af kvælstof i form af nitrat og ammonium skader stofskiftet alvorligt hos de laver, som indeholder blågrønalger. Som en konsekvens heraf blev det beskrevet, hvordan denne gruppe laver udviser en særlig kraftig tilbagegang. Den indirekte virkning består i, at øget kvælstofdeposition forringer lavernes voksebetingelser. Mange laver kræver meget lys og de dør, hvis de bliver udskygget af hurtigt voksende planter. Selv vokser laverne jo ganske langsomt, eftersom de skal leve og gro af, hvad de optager fra luften. Før i tiden var mange plantesamfund langt mere næringsfattige end i dag og lavernes konkurrenter voksede derfor ikke så hurtigt. Meget tyder på, at det i mange plantesamfund endda var kvælstoffet, som var den begrænsende faktor. Det var det, der var i underskud. Tidligere havde laverne også den fordel, at mange plantesamfund blev holdt lysåbne af græssende husdyr. I moderne tid er arealer med en meget lille produktion oftest uinteressante til afgræsning, idet dyrene kan tabe vægt på sådanne arealer. 12

16 0HWRGHURJORNDOLWHWHU /RNDOLWHWVEHVNULYHOVH Det har været hensigten at finde steder, der kunne forventes at have forskellige niveauer af ammoniakkoncentrationer og dermed også en antagelse om, at dette vil føre til forskellig belastning med atmosfærisk kvælstof. Den del af kvælstofbelastningen, som ikke hidrører direkte fra den atmosfæriske ammoniak, må formodes at have en relativ lille variation i det udvalgte område. Dog er tørdeposition af nitrat med havsalt en undtagelse, hvor lokaliteterne i Husby Klit er mere belastet end de andre lokaliteter. Ud fra variationerne i totalkvælstof i planter fundet af Vilsholm (), blev det inden igangsættelsen af projektet konkluderet, at meget lokale variationer næppe ville være mulige at detektere. Lokalaspektet er således søgt afspejlet på en skala af få kilometer. Lokaliteter med lave koncentrationer er opnået ved at vælge to kystnære steder i Husby Klit. Lokaliteter med en forventning om højere ammoniakkoncentrationer og kvælstofbelastning er valgt sydøst for Ringkøbing Fjord (Lønborg Hede) og nordøst for Herning (Ovstrup Hede). Figur viser kort med stationernes placering. Lokaliteterne er placeret i NOVANA intensiv lokalitet-områder, dog er stationen på Ovstrup hede af praktiske grunde placeret få hunderede meter øst for selve NOVANA lokaliteten. I beskrivelsen af lokaliteterne er angivet nogle pin point værdier for forskellige planter/lav. Pinpoint værdier er NOVANA tal og pin point metoden er beskrevet i bilag 4. +XVE\ OLW Der er undersøgt to lokaliteter i Husby Klit, en Nord og en Syd. Nord -stationen ligger 6 km nord for Syd -stationen. +XVE\ OLW1RUG Denne station ligger i kystklitterne langs Vesterhavet, ca. 450 m fra havet. Husby Klitplantage ligger som et af de ganske få steder på en længere kyststrækning, hvor sandflugten har formet et klitlandskab op til 3-4 km fra kysten. Det kan dog være svært at se, eftersom det meste nu er dækket af nåletræer. Omgivelserne er domineret af to hovedelementer. Mod vest Vesterhavet, mod øst ligger indtil en afstand af ca. 3 km Husby Klitplantage og det store sommerhusområde Husby Sommerland. I større afstand fra stationen er landskabet præget af landbrugsdrift og spredt bebyggelse. De nærmeste større husdyrbrug ligger i en afstand af ca. 4 km. Emissionen af ammoniak i området (16 km x 16 km omkring punktet for ammoniakmålingerne og indsamling af lav) er 5 kg N ha-1 år-1. En af de mest karakteristiske egenskaber ved klitternes vegetation er den mosaikagtige struktur. Inden for få hundrede meter fra stationen er der 13

17 hvid klit (naturtype 2120) længst ude mod havet. Bag disse klitter findes såvel stabile kystklitter med urteagtig vegetation (grå klit og grønsværsklit, naturtype 2130) som kystklitter med dværgbuskvegetation (klithede, naturtype 2140). Ganske små arealer af disse typer findes mellem hinanden i en kompliceret mosaik. Yderligere bidragende til det brogede billede er forskellige successionsstadier i forhold til vindbrud og sandaflejring, samt en udtalt forskel i vegetationen i forhold til eksponeringen (f.eks. om det er en syd- eller nordeksponeret skråning). Meget af klitheden har en stor procentdel af revling, hvilket tyder på en gammel vegetation. I forhold til stationen Husby Klit Syd er her endvidere fugtige klitlavninger (naturtype 2190), som tidvis kan være vanddækkede. I forbindelse med NOVANA-overvågningen er der i området nær målepunktet for ammoniakmålingen og lavindsamlingen fundet følgende værdier i pin-point analysen for de tre dominerende arter: Sand-hjælme (Ammophila arenaria) 31, revling 28, bølget bunke (Deschampsia flexuosa) 21. Laver og mosser er ikke medtaget, da en ukendt del af disse står i dyb skygge inde under de større hedeplanter. Dækningen af rensdyrlaver opnåede på Husby Klit Nord en langt højere værdi end på nogen af de andre stationer, nemlig 40. Stationen ligger i habitatområde nr. 197, Husby Klit. Området er ikke fredet, men omfattet af den udvidede strandbeskyttelseslinie efter naturbeskyttelseslovens 15. Det er statsejet og administreres af Klosterheden Statsskovdistrikt. +XVE\ OLW6\G Denne station ligger i kystklitterne langs Vesterhavet, blot 200 m fra havet. Dette bælte er under 1 km bredt og dermed langt smallere end for eksempel klithederne i Thy. Øst for denne klitrække lå indtil 1863 et større vandområde, Vest Stadil Fjord. Da blev vandstanden sænket kunstigt ved udpumpning. Omgivelserne domineres af to hovedelementer. Mod vest Vesterhavet, mod øst et ca. 2 km bredt afsnit af Vest Stadil Fjord. De nærmeste dele er omfattet af et naturgenopretningsprojekt, som hævede vandstanden til - 0,5 m D. N. N. (d.v.s. 0,5 meter under det gennemsnitlige niveau i de danske farvande). I forbindelse hermed blev de tidligere marker omdannet til naturområder samt ekstensivt drevne enge og græsmarker. Længere inde i land anvendes arealerne til intensivt landbrug, men de nærmeste større husdyrbrug ligger 4 km væk. Emissionen af ammoniak i området (16 km x 16 km omkring punktet for ammoniakmålingerne og indsamling af lav) er 7 kg N ha -1 år -1. Klitternes vegetation og den mosaikagtige struktur er som Husby Klit Nord, der er beskrevet ovenfor for. På den nærmest liggende station i NOVANA-overvågningen er fundet følgende værdier i pin-point analysen for de 3 dominerende arter: Revling 25, sand-star (Carex arenaria) 22, hedelyng 16. Rensdyrlaver opnåede kun værdien 8. Stationen ligger i habitatområde nr. 197, Husby Klit. Området er ikke fredet, men omfattet af den udvidede strandbeskyttelseslinie i henhold til naturbeskyttelseslovens 15. Området er privatejet. 14

18 / QERUJ+HGH På Lønborg hede er der både en lokalitet på vestsiden og østsiden. Den vestlige lokalitet ligger 2,5 km nordvest for den østlige. / QERUJ+HGH9HVW Overfladen er præget af sandflugt, eftersom der findes en række lave, langstrakte klitsystemer. Imellem dem er der fugtige lavninger eller endog moser og søer. I de nære omgivelser findes en del plantage og naturarealer. Omegnen er ellers typisk landbrugsområde med temmelig spredt bebyggelse. Mod nordvest ligger to større husdyrbrug i en afstand af 2-2,5 km. Der er ca. 5 km til Ringkøbing Fjord. Emissionen af ammoniak i området (16 km x 16 km omkring punktet for ammoniakmålingerne og indsamling af lav) er 17 kg N ha -1 år -1. Vegetationen har karakter af en mosaik, men i større skala end i klitterne langs Vesterhavet. Klitformationerne er først og fremmest dækket af vegetation af naturtypen 2320, indlandsklitter med lyng og revling. Men som det også er omtalt i nøglen til identifikation af danske naturtyper på habitatdirektivet ( vil en adskillelse af denne type og naturtype 2310, indlandsklitter med lyng og visse i mange tilfælde ikke være praktisk mulig. Der er desuden våde dværgbusksamfund med klokkelyng (4010) samt brunvandede søer og vandhuller (naturtype 3160). På den nærmest liggende station i NOVANA-overvågningen er fundet følgende værdier i pin-point analysen for de tre dominerende arter: Revling 38, Blåtop (0ROLQLD FDHUXOD) 30, klokkelyng ((ULFD WHWUDOL[) 27. Rensdyrlaver opnåede her blot værdien 2. På de tørre naturtyper domineret af lyng og revling er der gennem en årrække udført naturpleje: fjernelse af selvsåede nåletræer og afslåning af vegetationen inkluderende fjernelse af materialet. Stationen ligger i habitatområde nr. 196, Lønborg Hede. Dette habitatområde omfatter udelukkende statsejede arealer, der administreres af Oxbøl Statsskovdistrikt. Området er endvidere fredet i henhold til kendelse fra Overfredningsnævnet. / QERUJ+HGH VW Stationen ligger på et højdedrag med en smuk udsigt over det lavere terræn mod vest. Det er en bakkeø, som her har en markant udløber mod vest. Inden for 1-2 km fra stationen er den østlige halvcirkel domineret af nåletræsplantage, mens den vestlige halvcirkel domineres af naturområdet Lønborg Hede, som består af hede og kær. I en afstand af blot 2 km mod øst ligger en af landets allerstørste svineproduktioner (Brosbølgård) og 2-2,5 km mod syd endnu to. Egnen er et udpræget landbrugsområde med spredt bebyggelse. Emissionen af ammoniak i området (16 km x 16 km omkring punktet for ammoniakmålingerne og lavindsamling) er 19 kg N ha -1 år

19 Vegetationen i stationens omgivelser er domineret af hedelyng og er af naturtype 4030, tørre dværgbusksamfund (heder). Der kan dog iagttages et stadig stigende islæt af græsarten Blåtop. Dette ville for 20 eller 50 år siden have været meget overraskende, for Blåtop gror (eller rettere groede) i de fugtige dele af heden. Disse klassiske forhold ses i de lavere liggende dele af Lønborg Hede. Her er et decideret plantesamfund karakteriseret af Blåtop og pors (0\ULFDJDOH). Det findes typisk i et endnu lavere terrænniveau end den fugtige klokkelyng-hede (naturtype 4010). På den nærmest liggende station i NOVANA-overvågningen er fundet følgende værdier i pin-point analysen for de tre dominerende arter: Blåtop 25, lyng 25, revling 13. Rensdyrlaver opnåede her kun værdien 1; det er tæt på at være fraværende. Der er inden for de senere år udført naturpleje på den højtliggende bakkeø, langt størstedelen har været som afslåning og fjernelse af vegetationen. Stationen ligger i habitatområde nr. 196, Lønborg Hede. Dette habitatområde omfatter udelukkende statsejede arealer, der administreres af Oxbøl Statsskovdistrikt. Området er endvidere fredet i henhold til kendelse fra Overfredningsnævnet. 2YVWUXSKHGH Stationen ligger på en af de fladeste heder i det tidligere Ringkøbing Amt. Den ligger på det, som geologisk kaldes en hedeslette, det vil sige sand aflejret under den sidste istid af smeltevandet, der fra israndslinien i Midtjylland strømmede vestpå. Inden for 2-3 kilometers afstand findes flere mindre nåletræsplantager, men ellers er omegnen præget af landbrugsmæssig udnyttelse. Gårdene er spredte og der er en del større bedrifter. Da landskabet er så fladt, og jorden består af smeltevandsaflejret sand uden sten, er den velegnet til avl af kartofler. I den nærmeste omegn er en del af landbrugene baseret primært på planteavl. Emissionen af ammoniak i området (16 km x 16 km omkring punktet for ammoniakmålingerne og lavindsamling) er 18 kg N ha -1 år -1. Ovstrup Hedes vegetation er de fleste steder domineret af hedelyng, og er af naturtype 4030, tørre dværgbusksamfund (heder). Den gunstige status skyldes blandt andet, at det tidligere Ringkøbing Amt i de senere år udførte en del naturpleje, især fjernelse af selvsåede nåletræer samt afbrænding og afslåning (med fjernelse) af den senile vegetation. Vegetationen på Ovstrup Hede udmærker sig ved, at der mange steder er en høj andel af klokkelyng, endda så meget, at det kan karakteriseres som naturtype 4010, våde dværgbusksamfund med klokkelyng. Det er en langt sjældnere naturtype end den tørre hede. Den er afhængig af en høj grundvandsstand, og en medvirkende forklaring på dens forekomst på Ovstrup Hede kan være, at denne hede aldrig har været opdyrket. Herved har man undgået, at et eventuelt vandstandsende allag er blevet brudt. På den nærmest liggende station i NOVANA-overvågningen er fundet følgende værdier i pin-point analysen for de tre dominerende arter: He- 16

20 delyng 43, bølget bunke 33, revling 23. Rensdyrlaver opnåede kun værdien 3. Stationen ligger i habitatområde nr. 249, Ovstrup Hede med Røjen Bæk. Området er privatejet (Aage V. Jensens Fonde) og er fredet i henhold til kendelse fra Fredningsnævnet. $WPRVI ULVNHDPPRQLDNPnOLQJHU Der er anvendt passive diffusionsopsamlere til bestemmelsen af luftens indhold af ammoniak. De passive diffusionsopsamlere er testet i et tidligere projekt og fundet velegnede til måling af ammoniakkoncentrationen (Andersen et al., 2009). En passiv diffusionsopsamler fungerer ved, at den molekylære diffusion bevæger gassen en kendt længde til et kendt absorberende areal. Diffusionsvejen skal være turbulensfri, d.v.s. stillestående luft. Ud fra den opsamlede mængde stof og ved brug af Fick s lov for molekylær diffusion, kan koncentrationen i atmosfæren således bestemmes. Metoden kræver ikke aktivt sug, d.v.s. den er uafhængig af en strømkilde og dermed meget velegnet til afsidesliggende lokaliteter. Den her anvendte type af passive diffusionsopsamlere er AL- PHA (Adapted Low-cost Passive High Absorption), som kommer fra Center of Ecology and Hydrology (CEH) i England (Tang & Sutton, 2003). Det er valgt at måle med en tidsopløsning på en halv måned, men af ressourcemæssige årsager blev dette sat op til månedsmidler i den sidste del af måleperioden (december til april). For vintermånedernes vedkommende betyder dette ikke så meget, idet landbrugsaktiviteten er lav i denne periode. $PPRQLDNSU YHRSVDPOHU En ALPHA passiv diffusionsopsamler består af en 27 mm lang polyethylencylinder (27 mm i diameter), der er åben i den ene ende. 6 mm fra holderens åbning er indstøbt en kant, der støtter et ammoniakabsorberende filter (Schleicher & Schuell, papirfilter 604, 23,8 mm i diameter). Filtret er imprægneret med 50 µl citronsyre (13% w/v) i methanol. Plant med holderens åbning er placeret et teflonfilter (Schleicher & Schuell, TE 38 membranfilter, 5 µm, 27 mm i diameter), der dækker åbningen. Teflonfiltrets funktion er at forhindre turbulens inde i selve holderen således, at opsamlingshastigheden kun afhænger af diffusion og at diffusionsvejen er konstant, d.v.s. afstanden mellem de to filtre (6 mm). En eksponering begynder, når opsamleren sættes op og et beskyttelseslåg fjernes. Opsamlerne er eksponeret i en højde af 1,8-1,9 m, hvor der placeres tre opsamlere under en frisbee. Efter endt eksponering fjernes teflonfiltret, der sættes låg på opsamleren og den returneres til laboratoriet. Umiddelbart før analyse ekstraheres det ammoniakabsorberende filter i 3 ml deioniseret vand og ekstraktets ammoniumindhold bestemmes v.h.a. ionkromatografi. En middelværdi for luftens indhold af ammoniak i eksponeringsperioden beregnes ud fra den opsamlede mængde, korrigeret for blindværdi, arealet af det absorberende filter, diffusionslængden, den molekylære diffusionshastighed for ammoniak og eksponeringstiden Selve målingen er foretaget med tre parallelle opsamlere og varierer oftest med en præcision på mindre end 10-15% (se figur 1 i bilag 1). De passive diffusionsopsamlere har været sammenlignet med en refe- 17